中国农业科学 ›› 2024, Vol. 57 ›› Issue (17): 3458-3468.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2024.17.011
王贤达1(), 张立杰1, 吴兴明2, 程德明3, 李健1(
)
收稿日期:
2024-01-26
接受日期:
2024-05-08
出版日期:
2024-09-01
发布日期:
2024-09-04
通信作者:
联系方式:
王贤达,Tel:15860808786;E-mail:564944260@qq.com。
基金资助:
WANG XianDa1(), ZHANG LiJie1, WU XingMing2, CHENG DeMing3, LI Jian1(
)
Received:
2024-01-26
Accepted:
2024-05-08
Published:
2024-09-01
Online:
2024-09-04
摘要:
【目的】研究不同果形柑橘果实的裂隙发生规律,开启认识柑橘采前因田间水分失调导致膨胀裂果的新视角。【方法】根据柑橘果壳结构分层特征,将果壳视为密闭压力容器,依据压力容器壁应力分析方法,阐释各类果形果壳膨胀应力分布与果皮裂隙发生规律。【结果】果壳形态直接影响膨胀应力分布与裂隙规律。①椭圆形果实:果形指数FSI<1时,果壳的果顶应力σTop>赤道经向应力σΦ-Mid>赤道环向应力σθ-Mid,因而扁椭圆形果实裂隙多位于果顶,如早熟温州蜜柑C. reticulata Satsuma品系;果形指数FSI>1时,果顶应力σTop<赤道经向应力σΦ-Mid<赤道环向应力σθ-Mid,即长椭圆形果实裂隙多呈纵裂,如‘奈维林娜’脐橙(C. sinensis Navelina Navel);果形指数FSI=1,近圆球形果壳裂隙多位于果壳最薄处dmin,果顶应力与赤道应力比值与其对应部位果壳厚成反比σTop/σMid=dMid/dTop,如‘甜春桔柚’(Spring-sweet Tangelo)裂隙多位于果腰赤道部的果皮最薄处呈环状横裂,而‘纽荷尔’脐橙(C. sinensis Newhall Navel)的裂隙多始于脐顶最薄处。②果形近心形文旦柚类果实的果顶凹处易构造膨胀“应力集中”条件,且与砂囊椭球顶部膨胀应力极大点重合,以致果实顶部呈规律性的裂隙,如‘度尾文旦’柚(Citrus grandis Duweiwendan)。③在田间水势陡增时,高糖果实的体积膨胀比与裂果率均大于低糖果实。【结论】柑橘果壳裂隙始于果壳膨胀应力最大处,裂隙延伸方向与最大应力方向垂直。果形越偏离球形、果壳厚差异越显著,膨胀应力分布越不均匀,裂果率越高。遇田间水势陡增时,高含糖量果实裂果率大于低含糖量果实裂果率。
王贤达, 张立杰, 吴兴明, 程德明, 李健. 柑橘果实形态与果皮裂隙发生规律[J]. 中国农业科学, 2024, 57(17): 3458-3468.
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表1
柑橘各品种品质指标相关关系"
品种 Variety | 果实品质指标Fruit quality index | 相关系数r | 最佳回归方程 Optimal regression equation | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
因子 Factor | 平均值 Mean | 变异系数 CV (%) | SFW | FSI | TSS | rP | ||
‘甜春桔柚’ Spring-sweet Tangelo | 单果质量SFW (g) 果形指数FSI 可溶性固形物TSS (%) | 194.3 0.851 11.24 | 26.75 4.94 9.46 | 1.000 -0.117 -0.449 | -0.117 1.000 0.043 | -0.449 0.043 1.000 | n=206 r0.05=0.137 r0.01=0.179 | TSS%=12.14-2.243E-5×SFW2 F=55.7、P=2.4E-12 |
‘纽荷尔’脐橙 C. sinensis Newhall navel orange | 单果质量SFW (g) 果形指数FSI 可溶性固形物TSS (%) | 215.8 1.004 12.86 | 27.00 5.25 12.55 | 1.000 0.016 -0.312 | 0.016 1.000 -0.040 | -0.312 -0.040 1.000 | n=545 r0.05=0.084 r0.01=0.110 | TSS%=13.81-1.892E-5×SFW2 F=61.7、P=2.2E-14 |
‘奈维林娜’脐橙 C. sinensis Navelina navel orange | 单果质量SFW (g) 果形指数FSI 可溶性固形物TSS (%) | 331.2 1.129 11.38 | 18.59 6.04 7.02 | 1.000 0.099 -0.154 | 0.099 1.000 -0.180 | -0.154 -0.180 1.000 | n=360 r0.05=0.103 r0.01=0.136 | TSS%=13.22-0.1018×SFW1/2 F=17.8、P=3.1E-5 |
‘卡拉卡拉’脐橙 C. sinensis CaraCara navel orange | 单果质量SFW (g) 果形指数FSI 可溶性固形物TSS (%) | 190.6 0.958 16.33 | 34.22 4.44 16.46 | 1.000 -0.051 -0.363 | -0.051 1.000 -0.038 | -0.363 -0.038 1.000 | n=210 r0.05=0.135 r0.01=0.177 | TSS%=18.07-4.289E-5×SFW2 F=47.8、P=5.4E-11 |
柳橙 C. sinensis Liucheng | 单果质量SFW (g) 果形指数FSI 可溶性固形物TSS (%) | 109.7 0.980 13.90 | 24.48 6.96 9.28 | 1.000 -0.023 -0.269 | -0.023 1.000 0.128 | -0.269 0.128 1.000 | n=214 r0.05=0.134 r0.01=0.176 | TSS%=14.69-6.184E-5×SFW2 F=19.9、P=1.3E-5 |
特早熟温州蜜柑‘稻叶’ C.reticulata Satsuma Inaba | 单果质量SFW (g) 果形指数FSI 固形物TSS (%) | 89.07 0.651 11.11 | 19.52 9.75 8.60 | 1.000 -0.047 0.387 | -0.047 1.000 -0.105 | -0.387 -0.105 1.000 | n=192 r0.05=0.142 r0.01=0.186 | TSS%=12.05-1.135E-4×SFW2 F=33.93、P=2.4-8 |
特早熟温州蜜柑‘市文’ C.reticulata Satsuma Ichifumi | 单果质量SFW (g) 果形指数FSI 可溶性固形物TSS (%) | 101.9 0.630 10.10 | 12.56 5.81 7.90 | 1.000 -0.095 -0.315 | -0.095 1.000 -0.059 | -0.315 -0.059 1.000 | n=168 r0.05=0.151 r0.01=0.198 | TSS%=11.08-9.319E-5×SFW2 F=17.9、P=3.8E-5 |
早熟温州蜜柑‘兴津’ C.reticulata Satsuma Okitsu | 单果质量SFW (g) 果形指数FSI 可溶性固形物TSS (%) | 113.9 0.762 10.90 | 23.39 7.21 13.27 | 1.000 -0.026 -0.306 | -0.026 1.000 -0.063 | -0.306 -0.063 1.000 | n=760 r0.05=0.071 r0.01=0.093 | TSS%=15.25-0.3959×SFW1/2 F=83.16、P<1.0E-16 |
表3
‘甜春桔柚’与脐橙不同部位果皮厚度差异分析"
品种 Variety | 因子 Factor | 成对比较分析Paired comparative analysis | 相关系数r | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
平均值 Mean | 标准差 Std | t | P | 单果重 SFW | P | ||||||
‘甜春桔柚’ Spring-sweet Tangelo | 果基部皮厚dBase (mm) | 6.07 | 1.06 | - | - | 0.694 | <0.0001 | ||||
果腰部皮厚dMid (mm) | 3.63 | 0.62 | - | - | 0.556 | <0.0001 | |||||
果顶部皮厚dTop (mm) | 4.98 | 0.92 | - | - | 0.683 | <0.0001 | |||||
dBase-dMid | 2.44 | 0.78 | 26.0 | <0.0001 | 0.483 | <0.0001 | |||||
dTop-dMid | 1.35 | 0.60 | 18.7 | <0.0001 | 0.482 | <0.0001 | |||||
dTop/dMid | 1.38 | 0.17 | - | - | 0.257 | 0.0002 | |||||
‘纽荷尔’脐橙 C. sinensis Newhall Navel | 果基部皮厚dBase (mm) | 5.70 | 1.50 | - | - | 0.517 | <0.0001 | ||||
果腰部皮厚dMid (mm) | 4.37 | 1.06 | - | - | 0.498 | <0.0001 | |||||
脐顶部皮厚dTop (mm) | 2.18 | 0.90 | - | - | 0.051 | 0.3963 | |||||
dBase-dMid | 1.33 | 1.30 | 12.3 | <0.0001 | 0.188 | 0.0013 | |||||
dMid-dTop | 2.22 | 1.35 | 19.5 | <0.0001 | 0.344 | <0.0001 | |||||
dMid/dTop | 2.43 | 1.40 | - | - | 0.147 | 0.0138 |
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